Закручивание - балка
Cтраница 2
Нагрузка Р, приложенная в центре изгиба, не вызывает закручивания балки. Всякое отклонение точки приложения нагрузки Р от этого центра приводит к закручиванию балки. [16]
 |
Определение, центра изгиба для швеллера.| Сечения, у которых положение центра изгиба известно. [17] |
Для этого необходимо перемещать нагрузку перпендикулярно к оси Z и измерять угол закручивания балки: он обратится в нуль, когда нагрузка пройдет через центр изгиба, так как при этом балка не будет испытывать кручения. [18]
Многочисленные наблюдаемые в жизни случаи выпучивания отличаются от только что описанного случая выпучивания стержней, но тем не менее они могут быть исследованы аналогичным способом. Например, если тонкая высокая балка нагружена изгибающим моментом, как показано на рис. 16.9, то она может выпучиться в боковом направлении, при этом, когда момент достигнет некоторой критической величины, происходит закручивание балки. Это явление можно объяснить, мысленно представляя себе волокна у сжатого края высокой балки как сжимаемый стержень, который выпучивается при достижении нагрузкой критической величины. Чтобы определить критический изгибающий момент, необходимо найти наименьшую величину приложенного момента, при которой балка останется искривленной после того, как по каким-либо причинам возникнет небольшой прогиб в боковом направлении. [19]
При изгибе тонкостенных стержней с открытым профилем принято считать, что касательные напряжения распределяются равномерно по толщине сечения 6 и направлены по касательным к средней линии. Если главные центральные оси сечения не являются осями симметрии, то при изгибе в плоскости главной оси балки в его поперечных сечениях возникают дополнительные касательные напряжения и балка наряду с изгибом закручивается. Чтобы исключить закручивание балки при изгибе, поперечная сила должна проходить не через центр тяжести, а через центр изгиба. [20]
Смещение деталей вдоль оси шва Ах связано с их неодинаковым удлинением при нагреве. Например, при сварке тавровых соединений, даже при одинаковой толщине свариваемых пластин, удлинение стенки в - 1 5 раза больше, так как полоса нагрева в полке расположена в середине пластины, а в стенке - на краю. Это смещение обычно не препятствует сварке, но сказывается на остаточных перемещениях элементов конструкции, например может вызвать закручивание балок коробчатого сечения ( см. разд. [21]
Если бы мы принимали во внимание только вертикальную стенку балки, то предположения предыдущего параграфа были бы выполнены полностью. Но не принимать во внимание горизонтальных полок нельзя, так как они в рассматриваемом явлении играют существенную роль. Мы на основании предыдущего знаем, что при переходе плоской формы равновесия в искривленную кроме изгиба приходится учитывать и кручение. В шестой главе мы уже детально занимались кручением прокатных балок и в § 70 нашли удобное приближенное решение для двутавровой балки. Но в задаче об устойчивости плоской формы равновесия при изгибе кручение следует рассматривать совершающимся при других граничных условиях на концах балки, чем в случае чистого кручения. Как и в предыдущем параграфе, мы рассмотрим случай балки, защемленной одним концом. Само собой разумеется, что сказанное относится к балке любого сечения. В случае же двутавровой балки дело обстоит иначе. Сохранение плоской формы концевого сечения имеет здесь потому большее влияние на угол закручивания балки, который получается от действия на свободный конец крутящего момента, что в силу рассматриваемого граничного условия горизонтальные полки, особенно вблизи места защемления, работают на изгиб. [22]
Страницы: 1 2